第2節(jié)內(nèi)能方式一【實驗導(dǎo)入】圖1321演示實驗：用自行車車胎氣嘴自制瓶塞，演示氣體膨脹對外做功(瓶內(nèi)加入少量酒精，5 mL左右即可，相當(dāng)于常用的一次性注射器的最大吸入量)，或者用多媒體設(shè)備播放該實驗視頻。啟發(fā)學(xué)生猜想可能會發(fā)生什么現(xiàn)象，過程中注意觀察，是否與自己想象的情形相同。實驗結(jié)束后，教師適時導(dǎo)入新課：如何來解釋這種奇妙的現(xiàn)象呢？學(xué)完本節(jié)的知識后，不難找到答案。板書課題：內(nèi)能。方式二【情景導(dǎo)入】多媒體展示有關(guān)人類對“熱”充滿渴望的圖片(旨在說明人類對“熱”的認(rèn)知過程)。圖1322設(shè)問：熱是一種能量嗎？如果是，那它能做功嗎？方式三【問題導(dǎo)入】多媒體播放相關(guān)的視頻或圖片(邊放邊問)：圖1323導(dǎo)入語：冬天手冷時為什么搓手能取暖？為什么從滑梯上滑下時臀部有灼熱感？鉆木為什么可以取火？認(rèn)真學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，我們自然可以找到答案。1溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別溫度熱量內(nèi)能定義宏觀：表示物體的冷熱程度。微觀：反映了物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和(注意是“所有分子”)表述只能說“是”“降低”“升高”；不能說“吸收”“放出”只能說“吸收”“放出”；不能說“具有”“含有”只能說“有”“具有”“增大”“減小”性質(zhì)狀態(tài)量過程量狀態(tài)量辨析物體溫度升高，內(nèi)能增加，不一定吸熱物體吸收熱量，內(nèi)能增加，不一定升溫物體內(nèi)能增加，不一定升溫物體內(nèi)能增加，不一定吸熱示例鉆木取火，摩擦生熱，搓手晶體熔化，水沸騰晶體熔化，水沸騰鉆木取火，摩擦生熱，搓手2.講解內(nèi)能時可以借用的圖片(詳見光盤內(nèi)容)對于圖1324中兩只企鵝的對話，你有什么看法？圖13243教學(xué)片斷：內(nèi)能改變方式的教學(xué)提出問題：怎樣才能使一根鐵絲溫度升高、內(nèi)能增加？看看誰的辦法多。小組討論：用火燒鐵絲；用力彎折；放在太陽下曬；放在熱水中燙；在地上或墻上摩擦歸類總結(jié)：方法有兩種：(1)熱傳遞(用火燒鐵絲，放在太陽下曬，放在熱水中燙)；(2)做功(用力彎折，在地上或墻上摩擦)?？键c小說 熱學(xué)及能量板塊中考必考，而其中內(nèi)能和內(nèi)能的改變常常與熱機(jī)結(jié)合進(jìn)行綜合考查，是該部分知識的高頻考點，一般以選擇題、填空題的形式呈現(xiàn)。1壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增大源起教材P9 演示圖13.25做功改變物體的內(nèi)能1如圖13.25甲，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，把活塞迅速壓下去，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。2如圖13.25乙，燒瓶(或可樂瓶)內(nèi)盛少量水。給瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳出時，觀察瓶內(nèi)的變化。在上述實驗中，通過什么途徑改變了玻璃筒和燒瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能？例1梅州中考 如圖1325所示，在一個配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，用力把活塞迅速下壓，棉花就會立即燃燒。根據(jù)該實驗現(xiàn)象，下列結(jié)論正確的是()A棉花燃燒過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B活塞下壓過程中，氣體的內(nèi)能減小C氣體容易被壓縮，是因為氣體分子間距離較小D活塞下壓過程是熱傳遞改變物體的內(nèi)能答案 A 圖13252氣體膨脹對外做功，本身內(nèi)能減小源起教材P9 圖13.25乙，瓶內(nèi)水上方存在著無色透明、無法看到的水蒸氣；當(dāng)塞子跳起來時，可以看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，說明水蒸氣液化成了可以看到的小水滴。在這個過程中，氣體膨脹對外做功，溫度降低，內(nèi)能減小。例2泰安中考 如圖1326所示實驗，試管口木塞沖出過程()A試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣B試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加C能量轉(zhuǎn)化情況與鉆木取火能量轉(zhuǎn)化相同D水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減少圖1326答案 D 材料一熱量與生命你是否發(fā)現(xiàn)，即使我們喝下大量冰鎮(zhèn)飲料或在熱水浴池中泡上很長時間，我們的體溫也不會有多大變化。身體放熱或吸熱時，體溫為什么不降低或升高呢？原來，在人和一些動物的下丘腦中(位于大腦皮層下面)，有一個負(fù)責(zé)保持體溫不變的“調(diào)節(jié)器”。當(dāng)喝下冰鎮(zhèn)飲料后，胃壁溫度降低，胃部神經(jīng)將涼的感覺信號傳給了下丘腦，它立即發(fā)出指令加快血液循環(huán)，把大量熱量帶到胃壁，保持了胃的正常溫度。當(dāng)外界溫度降低時，下丘腦立即發(fā)出指令，加快新陳代謝多產(chǎn)生熱量，還發(fā)出指令使毛孔收縮，減少散熱，以保持正常體溫。然而，下丘腦的調(diào)節(jié)功能是有限度的。若外界溫度過低，新陳代謝產(chǎn)生的熱量將補(bǔ)償不了由于身體表面蒸發(fā)、傳導(dǎo)和呼吸引起的熱量損失，于是體溫下降，嚴(yán)重時就會造成死亡。因此，人在冬天要穿上棉衣御寒；生活在寒冷環(huán)境中的動物都有厚厚的毛皮，一只北極熊，不必加快新陳代謝的速度，就能在50 的環(huán)境中舒舒服服地過日子。當(dāng)外界溫度較高時，人和動物就要向外界加快散熱以保持體溫。例如，人在熱水浴時，下丘腦發(fā)出指令加快皮膚的血液循環(huán)，大量出汗散熱，同時加快呼吸，使熱量隨氣體和水分一同排出，從而有效地防止了人體溫度的上升。有的動物沒有汗腺，向外散發(fā)熱量就有些困難了，狗就是這種動物之一。夏天狗總是張著嘴、伸著舌頭，它就是靠伸長的舌頭蒸發(fā)水分來散發(fā)熱量的。應(yīng)用物理學(xué)概念和規(guī)律來研究生命運動，已經(jīng)形成一門新的交叉學(xué)科生物物理學(xué)。材料二溫室效應(yīng)的危害全球變暖：溫室氣體濃度的增加會減少紅外線輻射到太空外，地球的氣候因此需要轉(zhuǎn)變來使吸取和釋放輻射的量達(dá)到新的平衡。這轉(zhuǎn)變包括“全球性”的地球表面及大氣低層變暖，因為這樣可以將過剩的輻射排放出外。雖然如此，地球表面溫度的少許上升也可能會引發(fā)其他的變動。地球上的病蟲害增加：溫室效應(yīng)可使史前致命病毒威脅人類，美國科學(xué)家發(fā)出警告，由于全球氣溫上升令北極冰層熔化，被冰封十幾萬年的史前致命病毒可能會重見天日，導(dǎo)致全球陷入疫癥恐慌，人類生命受到嚴(yán)重威脅。圖1327海平面上升：假若“全球變暖”正在發(fā)生，有兩種過程會導(dǎo)致海平面升高。第一種是海水受熱膨脹令海平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南極洲上的冰塊熔化使海洋水分增加。預(yù)期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介于0.09 m和0.88 m之間。氣候反常：氣候反常、極端天氣多是全球性溫室效應(yīng)后果之一，是因為二氧化碳這種溫室氣體濃度增加，使熱量不能散發(fā)到外太空，使地球變成一個保溫瓶，而且還是不斷加溫的保溫瓶。全球溫度升高，使得南北極冰川大量熔化，海平面上升，導(dǎo)致海嘯、臺風(fēng)、夏天非常熱、冬天非常冷，以致氣候反常，極端天氣多。土地沙漠化：土地沙漠化是一個全球性的環(huán)境問題。沙漠化使生物界的生存空間不斷縮小，已引起科學(xué)界和各國政府的高度重視。氣候變冷和構(gòu)造活動變?nèi)跏巧衬闹饕?，人類活動加速了沙漠化的進(jìn)程。中國科學(xué)家對羅布泊的科學(xué)考察提供了不可辯駁的證據(jù)。缺氧：溫室氣體的摩爾質(zhì)量都大于氧氣，當(dāng)世界各國把地球內(nèi)部所有的能源都開采出來使用，然后地球上最終的環(huán)境狀態(tài)就和在10億年前的情況差不多了，屆時不光是野生動物呼吸不到氧氣，甚至連人類也是無法生存的。 詳見光盤內(nèi)容1. 在學(xué)習(xí)了內(nèi)能的知識后，幾位同學(xué)對于內(nèi)能的知識提出了下列說法，正確的是（）A曉華：熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊也具有內(nèi)能B曉峰：運動速度大的物體內(nèi)能大C曉玲：物體的內(nèi)能與溫度無關(guān)D曉平：物體對外做功其內(nèi)能一定增大2. 溫度、熱量和內(nèi)能三個物理量遇到了一起，下列關(guān)于它們的說法正確的是（）A溫度高的物體含有的熱量比溫度低的物體多B熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞C內(nèi)能少的物體也可能將能量傳給內(nèi)能多的物體D物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要溫度不變，物體的內(nèi)能就一定不變3. 如圖所示是模擬點火爆炸裝置，當(dāng)撳動電火花發(fā)生器的按鈕時，我們可以看到上面的盒蓋將_，同時聽到“砰”的一聲響在此過程中，燃?xì)獾腳能減少，轉(zhuǎn)化為_的_能4. 通過課本中的實驗探究，同學(xué)們知道了做功可以改變物體的內(nèi)能，具體地說：對物體做功，物體的內(nèi)能會增加那么“物體對外做功，物體的內(nèi)能會減少嗎”？嚴(yán)小明同學(xué)對這個猜想設(shè)計了如圖所示的實驗：用酒精燈加熱試管中的水，使水沸騰，他看到了水蒸氣將木塞沖開，并冒“白氣“，這充分說明了水蒸氣_，水蒸氣內(nèi)能_，溫度_在這個過程中_能轉(zhuǎn)化為_能實驗說明：_，從而驗證了小明的猜想是_（選填“正確”或“錯誤”）的5. 位于蕪湖市的“神山鑄劍”遺址極富傳奇色彩，相傳春秋時干將在此設(shè)爐造劍，三年成劍，鋒利無比干將造劍主要是利用了金屬具有良好的_（選填“彈性”、“硬度”或“延展性”），可鍛打成劍當(dāng)年的“淬劍池”如今仍位于山顛，淬劍是指將熾熱的金屬劍迅速與冷水接觸，以增加其硬度淬劍過程中，金屬劍的內(nèi)能_（選填“增大”或“減小”），這主要是通過_方式改變了金屬劍的內(nèi)能6. 某物理實踐小組的同學(xué)為了研究不同顏色的物體的吸熱本領(lǐng)，他們把質(zhì)量、溫度都相同的水分別倒入兩個相同的玻璃瓶中，用白紙和黑紙分別將瓶子包起來后放在太陽光下照射，每隔3min測一次瓶中水的溫度，收集的數(shù)據(jù)如下： 日照時間/min036912151821242730白紙瓶水溫/2324252526272728292930黑紙瓶水溫/2325262728293031323334在這一過程中，水的內(nèi)能_（選填“增加”或“減少”），內(nèi)能變化的方式是_對上述數(shù)據(jù)分析，得到的結(jié)論是_【趣味鏈接】內(nèi)能是指物體內(nèi)部所包含的總能量，包括分子的動能（即分子無規(guī)則熱運動動能）和分子的勢能（即分子間相互作用能）、分子內(nèi)的能量、原子內(nèi)的能量、原子核內(nèi)的能量等在熱學(xué)中，由于在熱運動中上述后三項能量不發(fā)生變化，所以內(nèi)能一般指前兩項由于分子的動能跟溫度有關(guān)，分子的勢能跟分子間的距離有關(guān)，所以物體的內(nèi)能跟溫度、體積都有關(guān)系【拓寬延伸】慢慢壓縮針筒里的氣體，加熱針筒里的氣體，氣體內(nèi)能中哪部分發(fā)生變化？金屬塊在受熱膨脹時，金屬塊內(nèi)能中哪些部分發(fā)生變化？1.A解析：因為任何物體任何溫度都有內(nèi)能，故熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊也具有內(nèi)能，故A說法正確，符合題意；內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān)，而與整個物體的速度無關(guān)，故B說法錯誤；物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，C說法錯誤；物體對外做功，內(nèi)能減小，D說法錯誤故選A2.C解析：熱量不是狀態(tài)量，不能說含有或者具有熱量故A不正確熱傳遞發(fā)生的條件是：有溫度差；熱傳遞的特點是：高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，熱量從高溫物體傳給低溫物體，但內(nèi)能小的物體溫度可能比內(nèi)能大的物體高，因此熱量也可能由內(nèi)能小的物體傳給內(nèi)能大的物體故B不正確內(nèi)能少的物體也可能將能量傳給內(nèi)能多的物體，能量是從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體故C正確。物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，同時，內(nèi)能的大小還與質(zhì)量和體積有關(guān)故D不正確故選C3.飛出去 內(nèi) 盒蓋 機(jī)械 解析：當(dāng)撳動電火花發(fā)生器的按鈕時，酒精會燃燒，酒精燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)怏w積膨脹，對外做功，燃?xì)獾膬?nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能，使盒蓋飛出去4.對木塞做功 減小 降低 內(nèi) 機(jī)械 物體對外做功，內(nèi)能減小 正確解析：做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式對物體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加；物體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)能減小所以水蒸氣對木塞做功，水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能實驗說明：物體對外做功，物體的內(nèi)能減少小明的猜想是正確的5. 延展性 減小 熱傳遞解析：（1）干將造劍主要是利用了金屬具有良好的延展性（2）熾熱的金屬劍迅速與冷水接觸，金屬劍和冷水之間存在溫度差，兩者之間發(fā)生熱傳遞，金屬劍放出熱量，溫度降低，冷水吸收熱量，溫度升高金屬劍的溫度降低，內(nèi)能減小6. 增加 熱傳遞 黑色物體比白色物體吸熱本領(lǐng)強(qiáng) 解析：（1）由記錄的數(shù)據(jù)可見，水的溫度在升高，因此水的內(nèi)能增加；（2）水的溫度升高是由太陽光照射引起的，因此是熱傳遞導(dǎo)致了水的內(nèi)能增加；（3）由數(shù)據(jù)可見，黑紙瓶水溫升高的快，說明黑色比白色吸熱本領(lǐng)強(qiáng)7.思維點睛：慢慢壓縮針筒里的氣體，分子勢能會發(fā)生變化加熱針筒里的氣體，分子動能會發(fā)生變化金屬塊在受熱膨脹時，金屬塊內(nèi)分子勢能和分子動能都會隨著發(fā)生變化解析：慢慢壓縮針筒里的氣體，氣體的體積會發(fā)生變化，分子間的距離會減小，分子的勢能跟分子間的距離有關(guān)，因此分子勢能會發(fā)生變化加熱針筒里的氣體，氣體的溫度會升高，由于分子的動能跟溫度有關(guān)，因此分子動能會發(fā)生變化金屬塊在受熱膨脹時，金屬塊的溫度和體積都發(fā)生變化，因此分子勢能和分子動能都會隨著發(fā)生變化